Лекции для студентов

Мерзлотное лесоводство — Цели, задачи и системы рубок главного пользования

РУБКИ ГЛАВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ

Цели, задачи и системы рубок главного пользования

В соответствии с отраслевым стандартом ОСТ 56-108-98 термин рубки главного пользования подразумевает рубку спелых и перестойных древостоев для заготовки древесины и возобновления леса. Следовательно, рубки главного пользования являются формой активного воздействия на лес. Они имеют целью обеспечение потребностей общества в древесине при сохранении экологических функций и восстановлении хозяйственно ценных видов древесных растений.

Выбор способа рубки в каждом конкретном случае определяется, наряду с хозяйственной целесообразностью, экологическими свойствами видов древесных растений, формирующих насаждения, особенностями структуры и строения древостоев, природными, экономическими и социальными условиями, необходимостью обеспечения неистощительного рационального пользования лесом и его воспроизводства.

Основная задача рубок главного пользования — получение необходимых для хозяйственной деятельности и нужд населения сортиментов древесины и обеспечение на вырубаемых площадях возобновления леса.

В лесах первой и второй группы, выполняющих защитную роль, рубки главного пользования в качестве первоочередных задач должны предусматривать улучшение их санитарного состояния, безусловное сохранение и повышение водоохранных, почвозащитных и иных функций лесного покрова.

В эксплуатационных лесах третьей группы основными задачами являются: рациональное использование лесосечного фонда, для чего определяется объем расчетной лесосеки, снижение потерь древесины в процессе рубок, недопущение коренной трансформации или разрушения лесорастительной среды (водная и ветровая эрозия, заболачивание, развитие мерзлотных процессов), улучшение породного состава лесов на площадях вырубок и повышение их продуктивности за счет введения новых хозяйственно ценных видов древесных растений, сокращение сроков выращивания древесины.

Вопросы экологической безопасности рубок главного пользования в разных природно-климатических условиях обеспечиваются соблюдением лесоводственных требований к технологиям лесосечных работ, которые, в свою очередь, определяются региональными нормативами, учетом природных особенностей лесов и их роли как естественной среды проживания местного населения (в т. ч. аборигенных народов), непрерывностью пользования лесными ресурсами и их восстановления, адекватностью техники и технологий заготовки древесины природе лесов.

Знание экологических и биосферных функций лесного покрова в разных природных зонах позволяет сформулировать лесоводственные и экологические требования в виде региональных правил рубок главного пользования, которые призваны регулировать вопросы заготовки древесины, сохранения лесными экосистемами своей защитной роли и биологического разнообразия.

Под системой рубок главного пользования понимают совокупность видов рубок одинаковых по способу их осуществления. В практике отечественного лесоводства принято различать три основные системы рубок: сплошные, выборочные и постепенные.

Конкретный вид рубки подразумевает классификационную единицу, объединяющую рубки с определенными особенностями их организационно-технических элементов, влияющими на степень трансформации экологических условий, последующее возобновление и формирование древостоев.

К системе сплошных рубок, при которых весь древостой на лесосеке вырубается за один прием, согласно Основным положениям по рубкам главного пользования в лесах России (1993), относятся сплошнолесосечные и концентрированные. Последние отличаются площадью лесосек (50 и более га) и большей степенью воздействия на лесорастительную среду. Принято выделять сплошные рубки с предварительным, последующим и искусственным возобновлением леса.

До недавнего времени концентрированные рубки фактически были основными при освоении многолесных районов Европейского севера, Сибири и Дальнего Востока, в том числе и в мерзлотной зоне. Основные положения...(1993) и принятые позднее региональные правила рубок главного пользования предусматривают существенные ограничения для назначения древостоев в рубку, включая уменьшение до 30-50 га максимального размера лесосек, ужесточение лесоводственных требований к основным организационно-техническим элементам рубок для обеспечения экологической безопасности лесопользования.

С этой целью в лесах всех групп осуществляется выделение особо защитных участков с ограниченным режимом изъятия спелой древесины. В соответствии с отраслевым стандартом ОСТ 56-108-98 к ним относятся сравнительно небольшие участки лесов, которые выполняют специфические водоохранные, защитные и другие функции, но не отнесены к какой-либо категории защитности. В таких насаждениях допускаются только рубки ухода за лесом, санитарные, реже добровольно-выборочные рубки слабой интенсивности.

Нормативы выделения особо защитных участков и режим пользования лесом в них определяются органами государственной власти и управления лесами субъектов Российской Федерации. Так, например, в Красноярском крае перечень особо защитных участков составляет около 30 наименований (Проблемы…, 1998). По своей функциональной роли их разделяют на пять основных групп:

1) почвозащитные и противоэрозионные участки на крутых склонах и вдоль линий водоразделов, на грунтах, подверженных водной и ветровой эрозии, на каменистых россыпях и участках с высокой вероятностью развития таких мерзлотных процессов как термокарст и склоновая солифлюкция;

2) берегозащитные участки леса у истоков рек и вдоль гидрографической сети, вокруг водоемов, наледей и минеральных источников;

3) средообразующие и стабилизирующие ландшафты участки леса среди безлесных пространств (степи, зональные и горные тундры) и по границам с ними;

4) участки леса, обеспечивающие существование реликтовых, эндемичных, редких и находящихся на грани исчезновения видов растений и животных;

5) лесные растительные сообщества, выполняющие важные социальные функции для населения, малочисленных коренных народов и отдельных этнических групп (охотничьи угодья, оленьи пастбища, родовые угодья), участки леса вокруг оздоровительных и лечебных учреждений, населенных пунктов, вдоль дорог и туристических маршрутов.

Сплошные рубки проводятся преимущественно в одновозрастных древостоях в лесах третьей и второй групп. В лесах первой группы узколесосечные сплошные рубки назначаются лишь в том случае, когда другие виды рубок не обеспечивают необходимого экологического эффекта. В целях содействия естественному возобновлению леса при проведении сплошных рубок, независимо от способа возобновления оставляются источники обсеменения.

В эксплуатационных лесах мерзлотной зоны сплошные рубки являются основным способом заготовки древесины, как для удовлетворения потребностей населения, так и для промышленных целей. Порядок пользования лесным фондом в местах относительно компактного проживания малочисленных народов Крайнего Севера и этнических групп устанавливается законодательством и правовыми актами субъектов Российской Федерации.

Несоблюдение лесоводственных требований при проведении сплошных рубок в условиях сплошного и прерывистого распространения многолетней мерзлоты, обусловленное отсутствием региональных нормативов, нередко приводит к нарушению принципов устойчивого лесопользования. Дестабилизация относительного равновесия природных процессов, прежде всего нарушение теплообмена между атмосферой, почвой и мерзлотой, провоцирует деградацию верхнего горизонта мерзлой толщи. Вследствие этого происходит развитие термокарста, термоэрозии и солифлюкции.

В случае неудовлетворительного возобновления главной лесообразующей породы мерзлотной зоны — лиственницы — на сплошных вырубках нередко происходит формирование вторичных кустарниковых тундр. Последующее восстановление лиственницей утраченных позиций происходит с периферии и лишь спустя многие десятилетия (Поздняков, 1975, 1986; Тыртиков, 1979; Abaimov, 1995; Абаимов, 1999; Абаимов, Матвеев, 1999).

К системе выборочных рубок относятся рубки главного пользования, при которых в насаждениях периодически вырубаются деревья определенного возраста, размера, качества или состояния. Основной вид выборочных рубок, предусмотренный действующими нормативами, — добровольно-выборочный. В зависимости от особенностей насаждений он предполагает равномерное изъятие с разной повторяемостью (30-40 лет) и интенсивностью (20-40%), в первую очередь, деревьев второстепенных древесных пород, а также фаутных, перестойных и спелых деревьев главной породы. Такие рубки более всего отвечают природе разновозрастных древостоев, свойственных лиственничным лесам и редколесьям криолитозоны.

Вместе с тем, например, распространение «Правил рубок главного пользования в лесах Восточной Сибири» (1994) не только на типичные таежные, но и низкополнотные северо-таежные, а также притундровые леса и редколесья неизбежно приводит к вполне очевидным противоречиям.

Как известно, для высоких широт Сибири и Дальнего Востока, характеризующихся повсеместным распространением мерзлоты и исключительно суровыми природно-климатическими условиями свойственны преимущественно низкополнотные (0,2-0,5) и низкопродуктивные (IV-Vб классы бонитета) древостои. В результате требование упомянутых «Правил...» о снижении полноты древостоев при добровольно-выборочных рубках не более чем до 0,5 оказывается в условиях Крайнего Севера Сибири и Дальнего Востока либо просто невыполнимым, в силу отсутствия высокополнотных древостоев, либо априори обреченным на вынужденное нарушение.

Между тем, как свидетельствует ретроспективная оценка рубок в притундровых лесах Средней Сибири (Абаимов, Бондарев, 1992), аборигенные народы во время кочевых перемещений — «аргишей» в течение многих столетий успешно и без какого-либо видимого ущерба для окружающей их природной среды применяли и традиционно продолжают применять своеобразные выборочные рубки в местах стоянок. По целевому назначению и организационно-техническим элементам их трудно отнести к какому-либо виду выборочных рубок.

Как правило, на ограниченных площадью 3-5 га участках леса, если не ежегодно, то с периодичностью всего лишь в несколько лет без применения техники вырубаются отдельные тонкомерные деревья для постройки временных жилищ, нарт и ловушек, а также сухостой — в качестве дровяной древесины.

Интенсивность изреживания в один прием по запасу древесины при таких выборочных рубках не превышает обычно 3-5%, а совокупная — 30-40%. Сохранение при этом наиболее крупных деревьев обеспечивает успешное сопутствующее возобновление лиственницы, сохранение разновозрастной структуры древостоев и выполнение лесными экосистемами защитных функций при снижении полноты до 0,2 или состояния редины (0,1-0,05). К сожалению, этот опыт экологически целесообразного главного пользования лесом, приобретенный коренными народами Крайнего Севера в течение многих столетий не нашел пока отражения в действующих нормативных документах.

Группово-выборочные рубки проводятся во всех группах лесов в насаждениях, характеризующихся группово-разновозрастной структурой древостоев, либо в насаждениях с групповым размещением самосева и подроста по площади. При этом виде рубок происходит групповое изъятие перестойных и спелых деревьев в соответствии с особенностями возрастной и пространственной структуры древостоев. Нормативы этих рубок по интенсивности и срокам повторяемости сходны с добровольно-выборочными.

В одновозрастных древостоях добровольно-выборочные и группово-выборочные рубки проводятся, как правило, с целью сохранения водоохранных, почвозащитных и иных экологических функций, в первую очередь на особо защитных участках. В рубку назначаются, в первую очередь, деревья неудовлетворительного санитарного состояния и перестойные. Интенсивность изреживания по запасу древесины в зависимости от целевого назначения лесов может варьировать от 15 до 30%, а повторяемость рубок — от 15 до 30 лет. Конечной целью проведения таких выборочных рубок является постепенный перевод одновозрастных древостоев в разновозрастные при сохранении их защитной роли.

К системе постепенных рубок относятся все виды рубок главного пользования, при которых спелые древостои вырубаются на отведенном участке в несколько приемов в течение одного или двух классов возраста с формированием в процессе рубки насаждений из второго яруса и подроста предварительного или сопутствующего возобновления.

С учетом особенностей состава и структуры древостоев, их возрастного строения, характера естественного возобновления леса и пространственного размещения подроста применяются: равномерно-постепенные, полосно-постепенные и длительно-постепенные рубки. Все виды постепенных рубок проводятся при условии обеспечения устойчивости разреживаемых древостоев и сохранения ими основных экологических функций. В зависимости от исходной полноты и состояния древостоев, наличия второго яруса и подроста определяется количество приемов постепенных рубок.

Известно, что в классическом варианте количество приемов не превышает четырех, и каждый из них преследует вполне определенные лесоводственные задачи, направленные на формирование молодых древостоев (Ткаченко, 1952; Белов, 1983; Мелехов, 1989).

Равномерно-постепенные рубки — это рубки главного пользования, при которых спелый древостой вырубается в два-три приема в течение одного класса возраста путем его равномерного изреживания. Они применяются в одновозрастных древостоях со вторым ярусом из хозяйственно ценных видов древесных растений и жизнеспособным подростом, а также в насаждениях тех групп типов леса, где в процессе рубки создаются благоприятные предпосылки для сопутствующего возобновления.

Двухприемные равномерно-постепенные рубки с интенсивностью изреживания по запасу 35-55% проводятся обычно в насаждениях с жизнеспособным подростом или при расчете на сопутствующее возобновление. Период повторяемости очередного приема рубки составляет 8-10 лет. Полнота древостоев после первого приема снижается до 0,6 — 0,4. При отсутствии или недостаточном количестве подроста для формирования в процессе рубки молодых древостоев осуществляются меры активного содействия естественному возобновлению леса.

Проведение таких рубок в фоновых насаждениях мерзлотной зоны, имеющих обычно полноту не более 0,3-0,5, неизбежно приведет к переводу древостоев в состояние близкое к редине. Тем не менее, с лесоводственной точки зрения они вполне могут быть оправданы, так как после первого приема при условии механической или огневой минерализации почвы и нарушении при заготовке древесины мохово-лишайникового покрова создаются предпосылки, стимулирующие сопутствующее возобновление леса.

Полосно-постепенные рубки, при которых спелый древостой вырубается в течение одного класса возраста за два или три приема на чередующихся в определенной последовательности полосах, ширина которых не превышает средней высоты древостоя, а длина составляет 250-300 м, проводятся обычно в лиственных насаждениях со вторым ярусом и подростом ценных видов древесных растений. Такие рубки чаще проводят в низко- и среднеполнотных насаждениях при наличии жизнеспособного подроста. Второй прием осуществляют через 6-10 лет.

Трехприемные полосно-постепенные рубки ведутся обычно в высокополнотных насаждениях с наличием крупного подроста или второго яруса. В каждый прием, повторяющийся через 6-8 лет, вырубаются полосы, равные по ширине средней высоте древостоя, и оставляются кулисы шириной, равной двойной высоте древостоя. На последний прием оставляются полосы, равные высоте древостоя. Направление кулис целесообразно определять перпендикулярно направлению господствующих ветров.

Полосно-постепенные рубки в условиях сплошной многолетней мерзлоты, малой толщины деятельного горизонта почвы и поверхностного распространения корневых систем деревьев могут привести к утрате устойчивости древостоев и развитию ветровала. Их применение оправдано с лесоводственных позиций лишь в средне- и южно-таежных лесах криолитозоны, где после апериодически повторяющихся низовых пожаров часто формируются смешанные древостои с участием березы (Леса…, 1994), а верхний горизонт мерзлоты находится на глубине 2-5 м и не препятствует развитию корневых систем деревьев.

Длительно-постепенные рубки обычно проводятся в разновозрастных древостоях в два приема с удалением в первый прием перестойных и спелых деревьев мягколиственных и хвойных пород и оставлением на второй прием приспевающих и средневозрастных деревьев. Этот вид рубок главного пользования применяется в лесах третьей и второй групп.

Необходимым лесоводственным условием их применения является наличие в структуре древостоев не менее 400-600 деревьев, еще не достигших возраста спелости, обладающих достаточной устойчивостью и способных достигнуть за 30-40 лет нужных эксплуатационных размеров. Интенсивность длительно-постепенных рубок составляет обычно 50-60% по запасу, а повторяемость второго приема — 30 — 40 лет. На мелких мерзлотных почвах при проведении этого вида рубок интенсивность первого приема по запасу не должна превышать 40- 50%.